JP3953026B2 - リチウムイオン二次電池用極板およびリチウムイオン二次電池並びにその製造方法 - Google Patents

リチウムイオン二次電池用極板およびリチウムイオン二次電池並びにその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、内部短絡安全性および耐熱性などの安全性に優れたリチウムイオン二次電池に関する。
リチウムイオン二次電池などの化学電池では、正極と負極との間に、それぞれの極板を電気的に絶縁し、さらに電解液を保持する役目をもつセパレータがある。リチウムイオン二次電池では、現在、主にポリエチレンやポリプロピレン等からなる微多孔性フィルムが使われている。
しかしながら、これら樹脂からなるフィルム状セパレータは、概して高温で収縮しやすい。よって内部短絡時や、釘のような鋭利な形状の突起物が電池を貫いた時、瞬時に発生する短絡反応熱によりセパレータが収縮して短絡部が拡大し、さらに多大な反応熱を発生させ、異常過熱を促進するという課題を有していた。
そこで、上記課題を含めた安全性を向上させるために、活物質層表面に固体微粒子を含む多孔性コーティング膜を塗布形成する技術が提案されている。（特許文献１参照）
特許第３３７１３０１号公報
しかしながら従来の技術では、樹脂結着剤と固体微粒子との混合物を極板上に塗布して形成した多孔性保護膜の孔内をイオンが通過することで電池として機能している。よって、たとえ多孔膜であったとしてもイオン伝導を妨げてしまい、電池の内部抵抗が大きくなってしまう。結果として、充放電特性を低下させたり、容量が小さくなってしまうという課題があった。また、この技術は活物質の剥離抑制を目的としたものであり、内部短絡や釘刺し時の安全性を保障できないという課題があった。
本発明は上記課題を解決するもので、高容量・高特性で、かつ内部短絡や釘刺し安全性に優れたリチウムイオン二次電池を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために本発明のリチウムイオン二次電池においては、リチウム複合酸化物粒子を含む正極活物質層を備えた正極板、または負極活物質粒子を含む負極活物質層を備えた負極板のうち、少なくともいずれかの活物質層上に無機酸化物フィラーと樹脂バインダーとを含む多孔質絶縁層が形成されており、前記多孔質絶縁層は微細な形成領域と非形成領域とを有する。
この構成においては、多孔質絶縁層に微細な非形成領域があるため、通常使用時にはより高いイオン伝導性を実現することができる。また、内部短絡時には微細な形成領域が正負極間の直接の短絡を防ぐことにより、絶縁されるか、もしくは短絡電流が低く抑えられるので安全性を高めることができる。
上記構成においては、多孔質絶縁層の形成領域が活物質表面の２０〜９０％の面積を占めることが望ましい。この範囲内であることにより、高いイオン伝導性と短絡安全性を両立することができる。
上記構成においては、多孔質絶縁層とフィルムセパレータとの併用により、さらに安全
性を高めることができる。特に、セパレータがポリオレフィン系微多孔フィルムを備えることはより好ましい。ポリオレフィン系微多孔フィルムが高温では閉孔（いわゆるシャットダウン）するため、より安全性の高い電池となる。
上記の構成においては、多孔質絶縁層の形成領域もしくは非形成領域が島状パターンであることが望ましい。また、多孔質絶縁層の形成領域もしくは非形成領域が線状パターンであることも望ましい。また、多孔質絶縁層の形成領域もしくは非形成領域が格子状パターンであっても望ましい。
これらの構成により、多孔質絶縁層の形成領域と非形成領域とを安定的に、かつ均一に形成することができ、形成領域を活物質表面の２０〜９０％に制御することも容易になる。
本発明のリチウムイオン二次電池を製造する方法においては、少なくとも無機酸化物フィラーと樹脂バインダーと溶剤とを混合してスラリー化する工程と、正極活物質層または負極活物質層のうち少なくともいずれかの表面にスラリーをインクジェット印刷によってパターン塗布する工程と、を有することが望ましい。
もう一つの方法においては、少なくとも無機酸化物フィラーと樹脂バインダーと溶剤とを混合してスラリー化する工程と、正極活物質層または負極活物質層のうち少なくともいずれかの表面にスラリーを塗布する工程と、塗布されたスラリーをレベリングさせてスラリーの塗布領域と非塗布領域を設ける工程と、を有することが望ましい。
このスラリーを塗布する方法は、従来公知のものが使えるが、スプレー塗布であると、工程上塗布が容易になるので好ましい。
これらの方法により、多孔質絶縁層の微細な形成領域と非形成領域とを容易に精度良く形成することができる。また形成領域を活物質表面の２０〜９０％に制御することも容易になる。
本発明では、上述した活物質層上の多孔質絶縁層が存在することにより、内部短絡や釘刺し試験での安全性が向上している。多孔質絶縁層が無い場合、異物等によってセパレータに穴が開いて正負極間が短絡すると、短絡点に過大な電流が流れて、ジュール熱が発生することがある。その場合、その熱により短絡点周辺のセパレータが溶融もしくは収縮して穴が拡大し、さらに短絡面積が広がってジュール熱発生が継続され、この繰り返しにより電池の温度が上昇し続け、異常発熱や外観変形を起こす可能性がある。
本発明のリチウムイオン二次電池においては、セパレータに穴が開いて正負極間が短絡した場合、セパレータが溶融もしくは収縮して穴が拡大しても多孔膜絶縁層が存在するため、正負極間の短絡面積は広がらない。よって、ジュール熱の発生は拡大せず、異常発熱には至らない。加えて、短絡点近傍の温度は瞬間的に５００℃にも達するためアルミニウムからなる正極集電体が溶断して、正負極間の短絡は解消される。また、たとえ多孔膜絶縁層の非形成領域があるがために短絡電流を完全には遮断できなかったとしても、短絡電流を小さくすることができるので、ジュール熱の発生を抑えて温度上昇を防ぐことができる。一方、イオン伝導は多孔膜の孔を通しておこなわれるのに加えて、多孔膜絶縁層の微視的な非形成領域もイオン伝導経路になるので、全体として非常にイオン伝導性の高いものとなる。そのため、電池の内部抵抗を上げることなく、充放電特性は良好で、容量を低下させてしまうこともない。
以上の作用効果により、本発明のリチウムイオン二次電池は内部短絡や釘刺し試験での
安全性に優れ、かつ高特性の電池となる。
以上のように本発明によれば、内部短絡や釘刺し試験において安全性が高く、かつ高容量で充放電特性耐熱性に優れたリチウムイオン二次電池を提供することが可能となる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
図１に示すように、本発明のリチウムイオン二次電池においては正極１と負極２のあいだにセパレータ３が介在し、正極活物質層１ａ、負極活物質層２ａのいずれかの表面上に無機酸化物フィラーと樹脂バインダーとを含む多孔質絶縁層４が堆積されている。図１（ｂ）のように、活物質層表面近傍を拡大して見ると多孔質絶縁層４は微細な形成領域５と非形成領域６とを有する。
なお、形成領域と非形成領域のパターンは図２（ａ）のような形成領域が島状パターンであるものの他、例えば格子状パターンであるもの（図２（ｂ））や、線状パターンであるもの（図２（ｃ））であっても良い。勿論、非形成領域が図２のようなパターンであっても良い。また、線状パターンにおいては、必ずしも直線である必要はなく、曲線状やジグザグ線状であってもよい。形成領域となる島状パターンにおいては、島の形状は問われるものでなく、逆に、海の部分が形成領域になっても良い。例えば図２（ｄ）に示すような海の部分が形成領域であり、不規則なパターンであっても勿論良い。
本発明の重要な構成要件である微細な形成領域と非形成領域を設けるのは、正負極間の絶縁性と、イオン伝導を妨げないこととを両立させるためである。内部短絡時の安全性に係わる多孔質絶縁層の絶縁作用とその安全性効果については、（課題を解決するための手段）で述べたとおりであるが、正負極間の短絡拡大を防ぐためには微視的な形成領域と非形成領域が５００μｍ以下の微細なパターンであることが望ましい。より好ましくは１００μｍ以下が望まれる。例えば線状パターンの場合、線幅（すなわち形成領域）５００μｍ以下、線間隔（すなわち非形成領域）５００μｍ以下であることが望ましい。非形成領域が島状パターンの場合、島の大きさが５００μｍ以下であることが望ましい。５００μｍ以上のパターンであると、非形成領域を流れる短絡電流が過大であるため、発熱が多くなり電池の異常発熱に至り安全性を確保できない。また、通常使用時における極板でのリチウムの吸蔵・放出の面均一性を保つという観点からも、微細なパターンであることが望ましい。
また、多孔質絶縁層の形成領域は活物質表面の２０〜９０％の面積を占めることが望ましい。この範囲内であると、高いイオン伝導性と短絡安全性が両立する。ここで、２０％未満では絶縁性を確保することが困難となることから短絡安全性が不十分となり、９０％より多いとイオン伝導を妨げて充放電特性に悪影響を与える可能性が高くなる。
多孔質絶縁層は、無機フィラーと樹脂バインダーとを溶媒とともにスラリー化したものを活物質層上に形成領域と非形成領域が形成されるように塗布、乾燥して得られる。活物質層上への塗布は、例えばグラビアコート、ダイコート等の連続塗布法や、インクジェットノズルを用いた描画法、スプレーコート法などを用いることができる。
例えばグラビアコートを用いた場合、グラビアロールのスラリーを保持する刻印溝の形状と模様に応じたパターンで活物質層上に形成領域と非形成領域を形成することができる。インクジェットノズルを用いた描画法では、所望の間隔でノズルを並べ、極板を走査させながら上記スラリーを吐出することにより、活物質層上に線状パターンを描くことがで
きる。さらにノズル側も走査させれば、曲線状やジグザグ線状のパターンを形成することができる。また、間欠的に吐出すればドット状の島状パターンを形成することができる。
また、必ずしもパターン塗布をおこなう必要はなく、微細な形成領域と非形成領域を設けることは可能である。例えば、後述するような活物質粒子７と結着剤とから構成され活物質層は、その表面が凹凸状になっており、例えば図３に示すように多孔質絶縁層を形成させると、表面凹凸に由来する微細な形成領域と非形成領域とを設けることができる。それには、無機フィラー、樹脂バインダー、溶剤を含むスラリーを活物質層上に薄く塗布した後、静置すれば塗膜がレベリングされて、活物質層の凹部にのみ多孔質絶縁層が形成され、凸部には形成されなる。このようにして得られた形成領域と非形成領域は１μm〜５０μm程度の非常に微細なものとなるので好ましい。
無機フィラーとしては、例えばアルミナ、シリカ、酸化チタン等の酸化物をはじめ、その他に窒化珪素、シリコンカーバイド、炭酸カルシウム等の耐熱性で、リチウムイオン二次電池の使用範囲内で電気化学的に安定であるものなら用いることができる。また、この無機フィラーは複数種を混合あるいは多層化して用いても良い。樹脂バインダーとしては、耐熱・耐電解液性を有するものが用いられるが、なかでも耐熱性が高くゴム弾性を有する例えばアクリロニトリル単位を含むゴム性状高分子などが好ましい。このような材料を結着剤として含む多孔質絶縁層は、正負極にセパレータを介し捲回構成する場合にひび割れや剥がれが発生しないため、歩留を高く維持しつつ生産できるという利点を有する。
この多孔膜層の厚みは特に限定されないものの、前述した多孔膜層の効用を発揮しつつ設計容量を維持する観点から、組み合わせるセパレータ厚との総和が現セパレータ仕様（１５〜３０μｍ）と同程度、すなわち０．５〜２０μｍであることがより好ましい。
正極については、活物質としてコバルト酸リチウムおよびその変性体（アルミニウムやマグネシウムを共晶させたものなど）・ニッケル酸リチウムおよびその変性体（一部ニッケルをコバルト置換させたものなど）・マンガン酸リチウムおよびその変性体などの複合酸化物等の粒子を挙げることができる。その粒子径は５μｍ〜３０μｍ程度である。結着剤としてはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）・変性アクリロニトリルゴム粒子バインダーを増粘効果のあるカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）・ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）・可溶性変性アクリロニトリルゴムと組み合わせたものや、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）およびその変性体等が用いられる。また、導電剤としてアセチレンブラック・ケッチェンブラック・各種グラファイト等を添加する。これらの正極材料はＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）等の溶剤とともにスラリー化された合剤として、集電体上に塗布され、乾燥、圧延工程を経て、活物質層を備えた正極板が出来あがる。こうして得られた正極活物質層の表面は、例えば図３に示すように活物質粒子の形状に由来する凹凸形状を有している。
負極については、活物質として各種天然黒鉛および人造黒鉛・シリサイドなどのシリコン系複合材料・および各種合金組成材料の粒子を用いる。その粒子径は一般に２μｍ〜１５μｍ程度である。結着剤としてはＰＶＤＦおよびその変性体等の各種バインダーを用いることができる。これらの負極材料も正極と同様のプロセスを経て、負極板となり、その活物質層表面も正極同様、例えば図３に示すように活物質粒子の形状に由来する凹凸形状を有している。
電解液については、塩としてＬｉＰＦ6およびＬｉＢＦ4などの各種リチウム化合物を用いることができる。また溶媒としてエチレンカーボネート（ＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）を単独および組み合わせて用いることができる。また正負極上に良好な皮膜を形成させた
り、過充電時の安定性を保証するために、ビニレンカーボネート（ＶＣ）やシクロヘキシルベンゼン（ＣＨＢ）等を添加することも可能である。
セパレータについては、リチウムイオン二次電池の使用範囲に耐えうる組成であれば特に限定されないが、ポリエチレン（ＰＥ）・ポリプロピレン（ＰＰ）などのオレフィン系樹脂の微多孔フィルムを、単一あるいは複合して用いるのが一般的であり、また態様として好ましい。このセパレータの厚みは特に限定されないものの、前述した多孔膜層の効用を発揮しつつ設計容量を維持する観点から、組み合わせる多孔膜厚との総和が現セパレータ仕様（１５〜３０μｍ）と同程度、すなわち１０〜２５μｍであることがより好ましい。
なお、必要に応じて例えば不織布などの安価なセパレータを用いることも可能である。また、例えばアラミド樹脂等を含んだ耐熱性に優れたセパレータを使用すれば、さらに安全性が向上して好ましい。
なお本実施の形態では、図１として負極活物質層上に絶縁性多孔層４が設けられた例を示したが、絶縁性多孔層は正負極いずれでも、あるいは両方に設けられていても良い。
以下、実施例を用いて本発明をより具体的に説明する。
（実施例１）
（正極の作製）コバルト酸リチウム３ｋｇを、呉羽化学（株）製ＰＶＤＦ＃１３２
０（固形分１２重量％のＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）溶液）１ｋｇ、アセチレンブラック９０ｇおよび適量のＮＭＰとともに双腕式練合機にて攪拌し、正極ペーストを作製した。このペーストを１５μｍ厚のアルミニウム箔に塗布乾燥し、総厚が１６０μｍとなるように圧延した後、円筒型１８６５０ケースに挿入可能な幅にスリットし、正極板を得た。
（負極の作製）一方、人造黒鉛３ｋｇを、日本ゼオン（株）製スチレン−ブタジエ
ン共重合体ゴム粒子結着剤ＢＭ−４００Ｂ（固形分４０重量％）７５ｇ、ＣＭＣ３０ｇおよび適量の水とともに双腕式練合機にて攪拌し、負極ペーストを作製した。このペーストを１０μｍ厚の銅箔に塗布乾燥し、総厚が１８０μｍとなるように圧延した後、円筒型１８６５０ケースに挿入可能な幅にスリットし、負極板を得た。
（多孔質絶縁層の作製）
メディアン径０．３μｍのアルミナ９５０ｇを、日本ゼオン（株）製ポリアクリロ
ニトリル変性ゴム結着剤ＢＭ−７２０Ｈ（固形分８重量％）６２５ｇおよび適量のＮＭＰとともに双腕式練合機にて攪拌し、無機フィラーと樹脂バインダーを含んだ多孔質絶縁層形成用スラリーを調製した。
このスラリーをグラビアコートによって負極活物質層上に図２（ｂ）で示した様に格子状にパターン塗布した。線幅Ｘは２００μｍ、線間隔Ｙは３００μｍ、多孔質絶縁層形成領域は全負極表面積の６４％を占めた。多孔質絶縁層の厚みは６μｍであった。
（電池の作製）これらの正負極を、２０μｍ厚のポリエチレン微多孔フィルムをセパレータとして捲回構成し、所定の長さで切断して電槽缶内に挿入し、ＥＣ・ＤＭＣ・ＥＭＣ混合溶媒にＬｉＰＦ6を１ＭとＶＣを３重量％溶解させた電解液を、５．５ｇ添加して封口し、設計容量２０００ｍＡｈの円筒型１８６５０リチウムイオン二次電池を作製した。
（実施例２）
実施例１とはグラビアコートのパターンを変更し、他は同様の方法で実施例２の電池を作製した。多孔質絶縁層の膜厚は６ｕｍで、格子状パターンの線幅Ｘは１００μｍ、線間隔Ｙは４００μｍであり、多孔質絶縁層形成領域は全負極表面積の３６％を占めた。
（実施例３）
実施例１とはグラビアコートのパターンを変更し、他は同様の方法で実施例３の電池を作製した。多孔質絶縁層の膜厚は６ｕｍで、格子状パターンの線幅Ｘは３００μｍ、線間隔Ｙは２００μｍであり、多孔質絶縁層形成領域は全負極表面積の８４％を占めた。
（実施例４）
実施例１と同様にして調製した多孔質絶縁層形成用スラリーを、負極板上にダイコータを用いて、活物質層上に薄く塗布した後、静置して塗膜をレベリングさせた。負極の活物質層の凹部には多孔質絶縁層が形成され、その厚みは３μｍであった。活物質層の凸部には多孔質絶縁層は形成されず、形成領域は全負極表面積の６０％を占めていた。
他の工程は実施例１と同様にして電池を作製した。
（実施例５）
実施例１と同様にして調製した多孔質絶縁層形成用スラリーを、図２（ｂ）のようにインクジェット印刷を用いて負極活物質層上に直線状に塗布した。インクジェットへッド８００μｍの間隔で並べられたノズルから、スラリーを６０回／秒で吐出させながら、対向させた負極板を１．４ｍ／分で移動させた。吐出周波数に対して負極移動速度が十分に小さいため、吐出されたスラリーは負極上で連続的な直線となって描かれた。線幅Ｘは５００μｍ、線間隔Ｙは３００μｍで、多孔質絶縁層形成領域は全負極表面積の６３％、多孔質絶縁層の厚みは４μｍであった。
他は実施例１と同様にして、電池を作製した。
（実施例６）
実施例５の負極移動速度を２ｍ／分に変え、他は同様におこなった。吐出周波数に対して負極移動速度が速いため、吐出されたスラリーは負極上で、図２（ａ）に示す様に不連続な島状となって描かれた。描かれた島の大きさは約５００μｍで、多孔質絶縁層形成領域は全負極表面積の４０％、多孔質絶縁層の厚みは４μｍであった。
他は実施例１と同様にして、電池を作製した。
（実施例７）
実施例１と同様にして調製した多孔質絶縁層形成用スラリーをスプレーコートによって負極活物質層上に塗布した。活物質層上に薄く塗布した後、静置して塗膜をレベリングさせた。負極の活物質層の凹部には多孔質絶縁層が形成され、その厚みは２μｍであった。活物質層の凸部には多孔質絶縁層は形成されず、形成領域は全負極表面積の５５％を占めていた。
他は実施例１と同様にして、電池を作製した。
（比較例１）
実施例１に準じて正極、負極を作製し、多孔質絶縁層を形成することなく電池を作製したものを比較例１とする。
（比較例２）
多孔質絶縁層の形成領域を１９％となるように格子状パターンの線幅Ｘを５０μｍ、線間隔Ｙを４５０μｍとし、他は実施例１と同様の方法で電池作製したものを比較例２とした。
（比較例３）
多孔質絶縁層の形成領域を９１％となるように格子状パターンの線幅Ｘを３５０μｍ、線間隔Ｙを１５０μｍとし、他は実施例１と同様の方法で電池作製したものを比較例３と
した。
これらの電池を以下に示す方法にて評価した。その結果を構成条件と併せて表１に記す。
（電池充放電特性）完成電池の慣らし充放電を二度行い、４５℃環境下で７日間保存した
後、２０℃環境下で以下の２通りの充放電試験を行った。
（１）１４００ｍＡの充電電流で充電電圧が４．２Ｖになるまで定電流充電を行ない、その４．２Ｖのまま、充電電流が１００ｍＡになるまで定電圧充電を行なう。その後、放電電流が４００ｍＡで、放電終止電圧を３Ｖとして定電流放電を行なう。
（２）１４００ｍＡの充電電流で充電電圧が４．２Ｖになるまで定電流充電を行ない、その４．２Ｖのまま、充電電流が１００ｍＡになるまで定電圧充電を行なう。その後、放電電流が４０００ｍＡで、放電終止電圧を３Ｖとして定電流放電を行なう。
このときの充放電容量を表１に示した。
（釘刺し安全性）
電池充放電特性評価後の電池について、２０℃環境下で、まず、１４００ｍＡの充電電流で充電電圧が４．２５Ｖになるまで定電流充電を行ない、その４．２５Ｖのまま、充電電流が１００ｍＡなるまで定電圧充電を行なった。
充電後の電池について、２．７ｍｍ径の鉄製丸釘を、２０℃環境下で５ｍｍ/秒の速度で貫通させたときの発熱状態を観測した。この電池の貫通箇所近傍における１秒後および９０秒後の到達温度を表１に示した。
以下、順を追って評価結果を記す。
釘刺し試験においては、多孔膜絶縁層が存在しない比較例１の過熱が顕著であるのに対し、実施例１〜７の電池はいずれも釘刺し後の過熱が大幅に抑制されいることがわかる。実施例の電池を試験後に分解して調べたところ、いずれの電池においても多孔質絶縁層がその活物質層上に試験前と同様に存在しており、さらにセパレータの溶融もわずかな範囲に留まっていた。このことから、釘刺し短絡による発熱においても多孔質絶縁層は収縮せず、短絡箇所の拡大を抑止できたため、大幅な過熱を防げたものと考えられる。
比較例２の電池では、実施例に比べ釘刺し９０秒後の温度上昇が大きく、安全性効果は十分ではない。これは、多孔膜絶縁層の形成領域が１９％と少ないために、短絡電流を阻止しきれなかったと考えられる。
また、比較例３の電池では釘刺し試験の結果から安全性効果は実施例と同様に十分であるが、４０００ｍＡ放電時の容量が低下してしまっていた。これは、多孔膜絶縁層の形成領域が９１％と多いために、イオン伝導性が低下したためと考えられる。
本発明のリチウムイオン二次電池は、安全性の優れたポータブル用電源等として有用である。
（ａ）本発明のリチウムイオン二次電池の構成を模式的に示した断面図（ｂ）図１（ａ）の拡大図 （ａ）本発明の多孔質絶縁層の島状パターンを説明する模式図（ｂ）本発明の多孔質絶縁層の格子状パターンを説明する模式図（ｃ）本発明の多孔質絶縁層の線状パターンを説明する模式図（ｄ）本発明の多孔質絶縁層の不規則な島状パターンを説明する模式図 本発明のリチウムイオン二次電池の極板表面近傍を模式的に示した断面図
符号の説明
１ 正極
１ａ 正極活物質層
２ 負極
２ａ 負極活物質層
３ セパレータ
４ 多孔膜絶縁層
５ 多孔膜絶縁層の形成領域
６ 多孔膜絶縁層の非形成領域
７ 活物質粒子

Claims (6)

  1. 活物質粒子を含む活物質層と、前記活物質層の表面に形成された多孔質絶縁層とを備えた正極板もしくは負極板において、前記多孔質絶縁層は無機酸化物フィラーと樹脂バインダーとを含み、前記多孔質絶縁層は形成領域と非形成領域とを有し、前記形成領域と非形成領域が５００μｍ以下の微細なパターンであり、前記形成領域が、活物質表面の２０〜９０％の面積を占めることを特徴とするリチウムイオン二次電池用極板。
  2. リチウム複合酸化物粒子を含む正極活物質層を備えた正極板と、負極活物質粒子を含む負極活物質層を備えた負極板と、前記正負極板間に介在するセパレータと、非水溶媒を含む電解液とを備えたリチウムイオン二次電池において、前記正極板または前記負極板は、請求項１記載のリチウムイオン二次電池用極板であることを特徴とするリチウムイオン二次電池。
  3. 前記セパレータがポリオレフィン系微多孔フィルムであることを特徴とする請求項２記載のリチウムイオン二次電池。
  4. リチウム複合酸化物粒子を含む正極活物質層を備えた正極板と、負極活物質粒子を含む負極活物質層を備えた負極板と、前記正極活物質層または前記負極活物質層のうち少なくともいずれかの表面に設けられた多孔質絶縁層と、前記正負極板間に介在するセパレータとを少なくとも備えたリチウムイオン二次電池の製造方法であって、少なくとも無機酸化物フィラーと樹脂バインダーと溶剤とを混合してスラリー化する工程と、 前記正極活物質層または前記負極活物質層のうち少なくともいずれかの表面に前記スラリーをインクジェット印刷によってパターン塗布する工程とを有し、前記パターンは、形成領域と非形成領域が５００μｍ以下の微細なパターンであり、かつ、前記形成領域が、活物質表面の２０〜９０％の面積を占めることを特徴とするリチウムイオン二次電池の製造方法。
  5. リチウム複合酸化物粒子を含む正極活物質層を備えた正極板と、負極活物質粒子を含む負極活物質層を備えた負極板と、前記正極活物質層または前記負極活物質層のうち少なくともいずれかの表面に設けられた多孔質絶縁層と、前記正負極板間に介在するセパレータとを少なくとも備えたリチウムイオン二次電池の製造方法であって、少なくとも無機酸化
    物フィラーと樹脂バインダーと溶剤とを混合してスラリー化する工程と、前記正極活物質層または前記負極活物質層のうち少なくともいずれかの表面に前記スラリーを塗布する工程と、前記の塗布されたスラリーをレベリングさせてスラリーの塗布領域と非塗布領域を設ける工程とを有し、前記形成領域と非形成領域が５００μｍ以下の微細なパターンであり、前記形成領域が、活物質表面の２０〜９０％の面積を占めることを特徴とするリチウムイオン二次電池の製造方法。
  6. スラリーを塗布する手段がスプレー塗布である請求項５記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。
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EP04820155A EP1696499B1 (en) 2003-12-12 2004-12-01 Electrode for lithium ion secondary battery, lithium ion secondary battery using same, and method for producing such lithium ion secondary battery
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CNB2004800187031A CN100385711C (zh) 2003-12-12 2004-12-01 用于锂离子二次电池的电极、使用该电极的锂离子二次电池、和所述电池的制备方法
US10/557,005 US7759004B2 (en) 2003-12-12 2004-12-01 Electrode for lithium ion secondary batteries, lithium ion secondary battery using the same, and method for manufacturing the battery
KR1020067000397A KR100677014B1 (ko) 2003-12-12 2004-12-01 리튬이온 2차전지용 전극, 그것을 이용하는 리튬이온2차전지 및 그 제조 방법

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021100769A1 (en) 2019-11-20 2021-05-27 Ricoh Company, Ltd. Electrode, method of manufacturing the same, and electrochemical device
EP4207335A2 (en) 2021-12-20 2023-07-05 Ricoh Company, Ltd. Electrode, electrochemical device, electrode treatment method, electrode manufacturing method, electrode manufacturing apparatus, insulating layer, and insulating layer manufacturing method
EP4243043A2 (en) 2022-03-09 2023-09-13 Ricoh Company, Ltd. Electrode, electrochemical element, apparatus for manufacturing electrode, and method of manufacturing electrode

Families Citing this family (83)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100763090B1 (ko) * 2004-02-20 2007-10-04 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 리튬이온 2차전지의 제조법
CN100541874C (zh) 2005-03-02 2009-09-16 松下电器产业株式会社 锂离子二次电池及其制造方法
US9190647B2 (en) * 2005-03-17 2015-11-17 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Nonaqueous electrolyte secondary battery with high temperature and storage characteristics
US8883354B2 (en) 2006-02-15 2014-11-11 Optodot Corporation Separators for electrochemical cells
KR100791791B1 (ko) 2006-03-10 2008-01-04 주식회사 엘지화학 다공성 활성층이 코팅된 전극, 그 제조방법 및 이를 구비한전기화학소자
JP4904857B2 (ja) * 2006-03-13 2012-03-28 パナソニック株式会社 非水電解液二次電池
JP4967412B2 (ja) * 2006-03-30 2012-07-04 パナソニック株式会社 多孔質耐熱層の形成方法および多孔質耐熱層の形成装置
JP4967411B2 (ja) * 2006-03-30 2012-07-04 パナソニック株式会社 多孔質耐熱層の形成方法および多孔質耐熱層の形成装置
KR100903502B1 (ko) * 2006-07-19 2009-06-17 주식회사 엘지화학 유/무기 복합체가 도입된 전극 및 상기 전극을 포함하는 전기화학소자
JP5099407B2 (ja) * 2006-11-30 2012-12-19 住友電気工業株式会社 電池
JP4337875B2 (ja) 2006-12-29 2009-09-30 ソニー株式会社 正極合剤、ならびに非水電解質二次電池およびその製造方法
JP5168535B2 (ja) * 2007-02-20 2013-03-21 トヨタ自動車株式会社 リチウム二次電池およびその製造方法
JP2008204800A (ja) * 2007-02-20 2008-09-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水系電解質二次電池の急速充電方法およびそれを用いる電子機器
KR100914108B1 (ko) * 2007-05-03 2009-08-27 삼성에스디아이 주식회사 전극 조립체 및 이를 구비하는 이차 전지
KR101407772B1 (ko) 2007-05-25 2014-06-18 삼성에스디아이 주식회사 전극조립체 및 그를 이용한 이차전지
KR101147255B1 (ko) * 2007-06-04 2012-05-18 에스케이이노베이션 주식회사 고출력 리튬 전지의 적층 방법
JP2009043641A (ja) * 2007-08-10 2009-02-26 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解質電池及びこの電池に用いられる負極
KR100918050B1 (ko) 2007-10-02 2009-09-18 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 이를 포함하는 리튬 이차전지용 음극, 및 리튬 이차 전지
JP5374851B2 (ja) * 2007-10-15 2013-12-25 ソニー株式会社 リチウムイオン二次電池用負極およびリチウムイオン二次電池
US8524394B2 (en) 2007-11-22 2013-09-03 Samsung Sdi Co., Ltd. Negative electrode and negative active material for rechargeable lithium battery, and rechargeable lithium battery including same
KR100913176B1 (ko) * 2007-11-28 2009-08-19 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
JP4563503B2 (ja) * 2007-12-26 2010-10-13 パナソニック株式会社 非水電解質二次電池
WO2009147833A1 (ja) * 2008-06-02 2009-12-10 パナソニック株式会社 非水電解質二次電池およびその製造方法
US8518577B2 (en) 2008-06-13 2013-08-27 Samsung Sdi Co., Ltd. Electrode assembly and secondary battery having the same
KR101458211B1 (ko) * 2008-07-08 2014-11-04 주식회사 엘지화학 독립된 분리막을 포함하지 않는 이차전지
KR101458212B1 (ko) * 2008-07-08 2014-11-04 주식회사 엘지화학 독립된 분리막을 포함하지 않는 이차전지
JP4524713B2 (ja) 2008-11-06 2010-08-18 トヨタ自動車株式会社 リチウム二次電池とその利用
JP5365842B2 (ja) * 2009-02-20 2013-12-11 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン電池
JP5428464B2 (ja) 2009-03-31 2014-02-26 三洋電機株式会社 リチウム二次電池
KR20120027364A (ko) 2009-05-26 2012-03-21 옵토도트 코포레이션 나노다공성 세퍼레이터층을 이용한 리튬 배터리
CN101609877B (zh) * 2009-07-20 2012-02-01 东莞新能源科技有限公司 锂离子电芯及其阳极极片
KR101230684B1 (ko) * 2009-09-24 2013-02-07 다이니폰 스크린 세이조우 가부시키가이샤 전지의 제조 방법 및 전지
JP2011076768A (ja) * 2009-09-29 2011-04-14 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解質二次電池用正極及び非水電解質二次電池
JP2011134623A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解質二次電池及びその製造方法
JP5961922B2 (ja) * 2010-05-31 2016-08-03 日産自動車株式会社 二次電池用負極およびその製造方法
JP5547556B2 (ja) 2010-06-08 2014-07-16 大日本スクリーン製造株式会社 電池、車両、電子機器および電池の製造方法
WO2012011944A2 (en) 2010-07-19 2012-01-26 Optodot Corporation Separators for electrochemical cells
WO2012049748A1 (ja) * 2010-10-13 2012-04-19 トヨタ自動車株式会社 非水電解液リチウム二次電池
US9202637B2 (en) * 2010-10-19 2015-12-01 Jm Energy Corporation Lithium ion capacitor
KR101198806B1 (ko) 2010-12-06 2012-11-07 현대자동차주식회사 다공절연층을 포함하는 이차전지 전극 및 그 제조 방법
JP5704405B2 (ja) * 2011-11-15 2015-04-22 トヨタ自動車株式会社 二次電池
US20150125732A1 (en) * 2012-05-25 2015-05-07 Nec Energy Devices, Ltd. Positive electrode for non-aqueous electrolyte battery and non-aqueous electrolyte secondary battery
HUE042909T2 (hu) 2012-07-26 2019-07-29 Asahi Chemical Ind Szétválasztó elektromosságot tároló eszközhöz és elektromosságot tároló eszköz
JP6125182B2 (ja) * 2012-09-14 2017-05-10 株式会社東芝 非水電解質二次電池
JP6046486B2 (ja) * 2012-12-26 2016-12-14 株式会社日本自動車部品総合研究所 二次電池及び組電池
CN103059613A (zh) * 2012-12-31 2013-04-24 天津市捷威动力工业有限公司 一种锂离子电池安全涂层及其制备方法
KR102294032B1 (ko) 2013-04-29 2021-08-27 옵토도트 코포레이션 증가된 열 전도율을 갖는 나노기공성 복합체 분리기들
CN105684190A (zh) * 2013-10-25 2016-06-15 Lg化学株式会社 用于在分离膜上涂覆粘性粘结剂的方法
CN105765008A (zh) 2013-11-13 2016-07-13 R.R.当纳利父子公司 电池
JP6238390B2 (ja) * 2014-01-13 2017-11-29 エルジー・ケム・リミテッド 不活性粒子を使用して電池の安全性を向上させた電池セル
KR101748641B1 (ko) * 2014-10-29 2017-06-19 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지
US10381623B2 (en) 2015-07-09 2019-08-13 Optodot Corporation Nanoporous separators for batteries and related manufacturing methods
US20180358649A1 (en) * 2015-07-28 2018-12-13 Nec Corporation Lithium ion secondary battery
KR102038542B1 (ko) 2015-09-22 2019-11-26 주식회사 엘지화학 바인더 프리 리튬 전극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
CN108140903B (zh) 2016-01-27 2021-11-12 日本汽车能源株式会社 二次电池及其制造方法
KR20180040334A (ko) * 2016-10-12 2018-04-20 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
JP6680238B2 (ja) 2017-02-17 2020-04-15 トヨタ自動車株式会社 電極体の製造方法
JPWO2018155207A1 (ja) 2017-02-27 2019-12-26 日本電気株式会社 二次電池およびその製造方法
KR101944904B1 (ko) * 2017-03-04 2019-02-01 에스에프에너지텍 주식회사 분리체 구비 전기 이중층 커패시터용 전극, 이를 갖는 전기 이중층 커패시터 셀 및 에너지 저장 장치
WO2018164076A1 (en) * 2017-03-06 2018-09-13 Ricoh Company, Ltd. Film electrode, resin layer forming ink, inorganic layer forming ink, and electrode printing apparatus
JP7279298B2 (ja) 2017-03-06 2023-05-23 株式会社リコー 電極
WO2019003770A1 (ja) * 2017-06-30 2019-01-03 日立オートモティブシステムズ株式会社 二次電池およびその製造方法
EP3483957A1 (en) 2017-11-08 2019-05-15 Samsung SDI Co., Ltd. Compositions for forming a porous insulating layer, electrode for non-aqueous electrolyte rechargeable battery, the rechargeable battery and method for manufacturing the electrode
EP3483948B1 (en) 2017-11-08 2021-10-06 Samsung SDI Co., Ltd. Composition for preparing porous insulating layer, electrode for non-aqueous rechargeable lithium battery, non-aqueous rechargeable lithium battery, method of preparing electrode for non-aqueous rechargeable lithium battery
JP7102724B2 (ja) * 2017-12-19 2022-07-20 株式会社リコー 電極、非水系蓄電素子、塗布液及び電極の製造方法
CN114497432A (zh) * 2017-12-19 2022-05-13 株式会社理光 电极及制作方法、电极元件和非水电解质蓄电元件
CN109935777A (zh) * 2017-12-19 2019-06-25 株式会社理光 电极及其制造方法，电极元件，非水电解液蓄电元件
JP7206763B2 (ja) * 2017-12-19 2023-01-18 株式会社リコー 電極及びその製造方法、電極素子、非水電解液蓄電素子
CN109994705B (zh) * 2017-12-29 2022-01-14 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种正极极片，其制备方法及电化学装置
CN111868971B (zh) * 2018-03-12 2023-07-25 日本电气株式会社 用于二次电池的电极、使用所述电极的二次电池及其制造方法
KR20200135292A (ko) 2018-03-23 2020-12-02 가부시키가이샤 아데카 내부 단락에 의한 열폭주 억제 방법
WO2019181704A1 (ja) 2018-03-23 2019-09-26 株式会社Adeka 熱暴走の抑制剤
JP7027540B2 (ja) * 2018-06-19 2022-03-01 ビークルエナジージャパン株式会社 リチウムイオン二次電池及びその製造方法
CN110875468B (zh) * 2018-09-03 2021-08-31 王益成 金属负极被绝缘材料覆盖的化学电池及其覆盖方法
WO2020067528A1 (ja) * 2018-09-28 2020-04-02 積水化学工業株式会社 リチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池
JP7198041B2 (ja) * 2018-10-24 2022-12-28 株式会社エンビジョンＡｅｓｃジャパン 電池
CN113659112B (zh) * 2019-05-31 2023-01-10 宁德时代新能源科技股份有限公司 负极极片、电芯、锂离子电池、电子产品及电动车辆
CN114222748A (zh) 2019-07-26 2022-03-22 株式会社Adeka 热失控抑制剂
JP7358228B2 (ja) * 2019-12-23 2023-10-10 パナソニックホールディングス株式会社 非水電解質二次電池用負極及び非水電解質二次電池
JP2023121218A (ja) 2022-02-21 2023-08-31 株式会社リコー 電極製造装置、電気化学素子製造装置、積層セパレータ製造装置、液体付与装置、電極製造方法、電気化学素子製造方法、積層セパレータ製造方法、および液体付与方法
WO2023184170A1 (zh) * 2022-03-29 2023-10-05 宁德新能源科技有限公司 电化学装置及电子设备
CN114843438A (zh) * 2022-06-16 2022-08-02 惠州锂威电子科技有限公司 一种电池极片及其制备方法和锂离子电池
JP2024052407A (ja) * 2022-09-30 2024-04-11 富士フイルム株式会社 膜の製造方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0636800A (ja) * 1992-07-17 1994-02-10 Mitsubishi Cable Ind Ltd リチウム二次電池
JP3305035B2 (ja) * 1993-03-30 2002-07-22 キヤノン株式会社 リチウム二次電池
JPH07201357A (ja) * 1994-01-06 1995-08-04 Asahi Chem Ind Co Ltd リチウム電池
JP3371301B2 (ja) 1994-01-31 2003-01-27 ソニー株式会社 非水電解液二次電池
JP3495814B2 (ja) * 1994-05-30 2004-02-09 キヤノン株式会社 電池用電極及び該電極を有するリチウム二次電池
JP3245009B2 (ja) * 1994-07-19 2002-01-07 キヤノン株式会社 二次電池及び該二次電池の製造方法
JPH08236093A (ja) * 1995-02-27 1996-09-13 Mitsubishi Chem Corp バッテリーセパレーター
JPH08255610A (ja) * 1995-03-17 1996-10-01 Canon Inc リチウム二次電池
US6287720B1 (en) * 1995-08-28 2001-09-11 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Nonaqueous battery having porous separator and production method thereof
JPH09190814A (ja) * 1996-01-08 1997-07-22 Sony Corp 非水電解液二次電池
US5948464A (en) * 1996-06-19 1999-09-07 Imra America, Inc. Process of manufacturing porous separator for electrochemical power supply
US6090506A (en) 1996-08-02 2000-07-18 Fuji Photo Film Co. Ltd. Nonaqueous secondary battery
JP3303694B2 (ja) * 1996-12-17 2002-07-22 三菱電機株式会社 リチウムイオン二次電池及びその製造方法
JPH11102730A (ja) 1997-09-29 1999-04-13 Hitachi Ltd リチウム二次電池
WO1999048163A1 (fr) * 1998-03-17 1999-09-23 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Batterie aux ions lithium et son procede de fabrication
JPH11317218A (ja) 1998-04-30 1999-11-16 Toyota Central Res & Dev Lab Inc シート電極
EP1184927A4 (en) 2000-02-10 2006-06-28 Mitsubishi Electric Corp PREPARATION FOR A NON-ACID ELECTROLYTIC CELL AND CELL MANUFACTURED THEREOF
KR100789558B1 (ko) * 2000-06-07 2007-12-28 상요 지에스 소프트 에너지 가부시끼가이샤 전지
JP4754092B2 (ja) * 2000-06-30 2011-08-24 パナソニック株式会社 電池用電極板とその製造方法及びこれらを用いた非水電解液二次電池
KR20030010406A (ko) * 2001-07-27 2003-02-05 주식회사 뉴턴에너지 다공성 격리막 및 이의 제조방법
US6815123B2 (en) * 2001-12-28 2004-11-09 Policell Technologies, Inc. Lithium-ion battery using heat-activatable microporous membrane
JP4201619B2 (ja) * 2003-02-26 2008-12-24 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池、及びそれに使用する電極の製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021100769A1 (en) 2019-11-20 2021-05-27 Ricoh Company, Ltd. Electrode, method of manufacturing the same, and electrochemical device
EP4207335A2 (en) 2021-12-20 2023-07-05 Ricoh Company, Ltd. Electrode, electrochemical device, electrode treatment method, electrode manufacturing method, electrode manufacturing apparatus, insulating layer, and insulating layer manufacturing method
EP4243043A2 (en) 2022-03-09 2023-09-13 Ricoh Company, Ltd. Electrode, electrochemical element, apparatus for manufacturing electrode, and method of manufacturing electrode

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